Wachsames Laser-Auge behält alles im Blick

Arbeitssicherheit - Bei der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine gilt es, die verschiedenen Prozesse zuverlässig abzusichern. Sensoren spielen dabei eine wichtige Rolle. Egal, ob es sich um Werkzeugmaschinen, Roboter oder fahrerlose Transportsysteme handelt.

25. März 2019
Wachsames Laser-Auge behält alles im Blick
Der Sicherheits-Laserscanner RSL 400 von Leuze Electronic eignet sich etwa für die sicherheitstechnische Überwachung von Roboterarbeitsbereichen. (Bild: Leuze Electronic)

bei Sensoren geht es schon lange nicht mehr darum, nur Prozesse zu steuern – heute müssen vor allem Prozesse verknüpft werden. Daher möchte Leuze Electronic mit seinem Produktportfolio im Bereich Safety@work die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine optimieren: Sensor- und Steuerungslösungen lassen sich in die Abläufe der Maschinen einbinden und sichern diese zuverlässig und manipulationssicher ab. Ein Beispiel dafür ist das Bearbeiten von Werkstücken. In Bearbeitungszentren werden Teile aus unter- schiedlichsten Materialien gefräst, gedreht und gebohrt. Um die Werkstücke dort hochpräzise zu bearbeiten, muss das richtige Werkzeug für den jeweiligen Arbeitsschritt verfügbar sein. Die Maschine muss also prüfen, ob das Werkzeug vorhanden ist, es identifizieren und dann den Bohrer oder Fräser auf Werkzeugbruch kontrollieren.

Induktive Sensoren oder auch kamerabasierte Codeleser erkennen eindeutig, ob für den jeweiligen Bearbeitungsschritt das richtige Werkzeug eingesetzt ist. Fokussierte Laserlichtschranken überprüfen aufgrund ihres besonders kleinen Lichtflecks zuverlässig, ob selbst kleinste Bohrer oder Fräser intakt sind.

Sichere Roboter-Räume

Zur automatisierten Be- und Entladung von Werkzeugmaschinen setzen produzierende Unternehmen zudem häufig Industrieroboter ein. Bevor ein Roboter ein Teil aufnimmt, muss dieses eindeutig identifiziert werden, damit der richtige Bearbeitungsschritt ausgeführt wird. Dies erfolgt etwa mit dem kamerabasierten Codeleser DCR 200i von Leuze Electronic. Dabei handelt es sich um ein Lesegerät zur Detektion und Identifikation von Datamatrix-Codes. Der Sensor besitzt laut Hersteller einen schnellen Imager, eine integrierte LED-Beleuchtung sowie eine hohe Auflösung. Diese Eigenschaften kombiniert mit einer hohen Tiefenschärfe würden eine sichere Decodierung gewährleisten, selbst bei schnellen Prozessen mit hohen Objektgeschwindigkeiten.

Roboter können in kürzester Zeit eine Vielzahl von Schwenk- und Greifbewegungen ausführen. Ihre Bewegungsbereiche müssen zuverlässig und weiträumig zutrittsgesichert sein. Sicherheits-Laserscanner wie der RSL 400 des Unter- nehmens werden zur sicherheitstechnischen Überwachung von Bereichen an Maschinen und Anlagen eingesetzt. Entscheidend sind dabei maximale Reichweite, robuster Betrieb und einfache Handhabung. Die gleichzeitige Überwachung von vier Schutzfeldern ermöglicht eine Unterteilung des Arbeitsbereiches sowie eine sichere Reduzierung der Geschwindigkeit.

Verketten von Werkzeugmaschinen

Den Sicherheits-Laserscanner gibt es in verschiedenen Varianten. Insgesamt umfasst das Portfolio neun Funktionsvarianten – drei davon mit Datenausgabe für Navigation von fahrerlosen Transportsystemen. Alle Varianten sind in den vier Reichweiten 3,0, 4,5, 6,25 sowie 8,25 Meter verfügbar. Zusätzlich stehen Modelle mit Profisafe-/Profinet-Schnittstelle zur Verfügung.

Ein wichtiger Aspekt wird künftig neben den automatisierten Be- und Entladesystemen für Werkzeugmaschinen vor allem das Verketten von mehreren Werkzeugmaschinen in Verbindung mit automatisierten Fertigungsprozessen sein, wie Leuze Electronic erläutert. Dies umfasst unter anderem Lagersysteme, die den Materialfluss optimieren. Es umfasst aber auch vielfältige Transporteinrichtungen wie Linearportale, Palettenhandhabungssysteme und Förderanlagen, welche den Automatisierungsgrad um ein Vielfaches steigern.

Für das Absichern großer Zugänge werden Sicherheits-Laserscanner mit vertikaler Ausrichtung des Schutzfelds eingesetzt, die beispielsweise Fahrzeuge oder Personen erkennen. Eine Lösung hierfür bietet der Sicherheits-Laserscanner. Seine Reichweite von 8,25 Metern erlaubt die Überwachung großer Bereiche. Mit zwei parallelen Schutzfeldern und zwei integrierten Sicherheits-Schaltausgängen kann ein einziger RSL 400 auch zwei Stationen unabhängig voneinander überwachen.

Eine weitere Option ist ein Absichern mit Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken. Diese bieten eine höhere Reichweite und so eine effiziente Lösung zur Zugangssicherung über lange Strecken mit bis zu 70 Metern. Auch Über-Eck-Lösungen mit mehreren Spiegelsäulen sind auf diese Weise darstellbar.

FTS-Position im Blick

Intelligente Produkte wie der Sicherheits-Lichtvorhang MLD 500 bieten eine integrierte Laserausrichthilfe, welche eine zeitsparende und ökonomische Ausrichtung ermöglicht, so der Hersteller. Einfache Parametrierung per Verdrahtung und integrierte Leuchtmelder zur Statusanzeige sind auch über große Distanzen machbar.

Je nach Anforderung und Applikation gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, um die Bereiche abzusichern. Das zeigt sich etwa bei der innerbetrieblichen Logistik mit fahrerlosen Transportsystemen (FTS). Ein FTS, das sich flexibel im Raum bewegt, befördert etwa Rohlinge in den Arbeitsbereich des Roboters oder der Werkzeugmaschine. Nach dem Fertigungsprozess werden die bearbeiteten Werkstücke wieder abgeholt. Dabei muss der Fahrweg der FTS mit Sicherheitssensoren abgesichert werden, welche die Anwesenheit von Personen und Objekten im Fahrweg überwachen. Wichtig sind die flexible Anpassung der Schutzfelder an die Bewegungssituation und unterschiedliche Beladungen.

Beim Triangulationsprinzip muss ein FTS mit zwei unterschiedlichen Scannern ausgestattet werden. Anders beim Kontur-Navigations-Prinzip: Es wird nur ein einziger Scanner für die Sicherheitsabsicherung und die Navigation benötigt. Die Absicherung und die Datenerfassung für die Navigation können so durch einen einzigen Sicherheits-Laserscanner erfolgen. Heißt: Der Scanner stellt gleichzeitig auch die Messdaten für die Navigation bereit. Die Messwerte verfügen dabei über eine hohe Winkelauflösung und Genauigkeit. Dies ist wichtig für eine präzise Positionsbestimmung des FTS. Der Sicherheits-Laserscanner RSL 400 ermöglicht laut dem Hersteller eine solche kombinierte Lösung.

Hannover Messe: Halle 9, Stand F68

Erschienen in Ausgabe: 02/2019
Seite: 52 bis 53